YFSVG基本原理主要是將電壓源型逆變器經過電抗器或者變壓器或者直接并聯在電網上,通過調節逆變器交 流側輸岀電壓的幅值和相位,或者直接控制其交流側電流的幅值和相位,迅速吸收或者發岀所需要的無功功率,實現快速動 態調節無功的目的。
電壓源型逆變器包含直流電容和逆變橋兩個部分,其中逆變橋由可關斷的半導體器件IGBT組成。工作中,通過調節逆變橋中IGBT器件的開關,可以控制直流逆變到交流的電壓的幅值和相位,因此,整個裝置相當于一個調相電源。通過檢測系統中所需的無功,可以快速發岀大小相等、相位相反的無功,實現無功的就地平衡,保持系統實事高高率因數運行。將系統看作一個電壓源,YFSVG可以看作一個可控電壓源,連接電抗器或者可以等效成一個線形阻抗元件。表中給岀了YFSVG三種運行模式的原理說明。YFSVG可以補償基波無功電流,也可同時對諧波電流進行補償,在中低壓動態無功補償與諧波治理領域得到廣泛應用。
YFSVG是目前最為先進的無功補償技術,其基于電壓源型變流器的補償裝置實現了無功補償方式質的飛躍。它不再采用大容量的電容、電感器件,而是通過大功率電力電子器件的高頻開關實現無功能量的變換。
YFSVG型有源動態無功和諧波補償裝置可直掛35KV以下電壓等級,不需要變壓器。在35KV及以下電壓等級系統,鏈式主電路結構有效解決了IGBT主器件耐壓不夠的問題,省略了連接變壓器,大大降低了裝置的成本和體積。在35KV 系統,公司目前采用將10KV電壓等級的SVG升壓至35KV的方案,單機最大容量可達±12Mvar通過裝置并聯,可以實現更大容量的系統。對于大容量35KV系統的YFSVG,亦可選擇35KV母線直掛技術方案,可省略升壓變壓器。單機容量最大可達60 Mvar。
響應速度:我公司提供的YFSVG型成套裝置,采用瞬時無 功補償算法和高速可關斷電力電子器件IGBT,在5ms內即可完成額定感性無功到額定容性無功(或額定容性無功 到額定感性無功)的轉換,現場實測最快3ms左右即可完成 階躍響應YFSVG采用的是新型電力電子器件IGBT, IGBT 的開斷響應時間2us。快速響應帶來最大的優越性是YFSVG 具備超強電壓支撐作用,可減少負荷沖擊對電網的擾動,提高系統安全性。
諧波特性:我公司YFSVG品采用基于鏈式電路和優化PWM 算法,可實現逆變電壓的精確控制,YFSVG逆變的等效過 程頻率在8000Hz以上,工作過程中基本無諧波污染。
優勢:
—、響應時間更快
YFSVG響應時間:<10ms; YFSVG可以極短的時間之內完 成從額定容性無功功率到額定感性無功功率的相互轉換,這種無可比擬的響應速度完全可以勝任對沖擊性負荷的補償。
二、抑制電網閃變能力更強
YFSVC對電壓閃變的抑制最大可達2: 1,YFSVG對電壓閃變的抑制可能達到5: 1,甚至更高。YFSVC受到響應速度的限制,其抑制電壓閃變的能力不會隨補償容量的增加而增加。而YFSVG由于響應速度極快,增大裝置容量可以繼續提高抑制電壓閃變的能力。
三、運行范圍更寬
YFSVG能夠在額定感性到額定容性的范圍內工作。更重要的是,在系統電壓變低時,YFSVG還能夠輸岀與額定工況相近的無功電流。而YFSVC輸出的無功電流與電網電壓成正比,電網電壓越低、其輸岀的無功電流也越低,所以對電網的補償能力也相應變弱。這就是YFSVC技術本質的缺點。
四、補償功能多樣化
使同一套YFSVG裝置,可以實現不同的多種補償功能:單獨補償負載無功;單獨補償負載諧波;單獨補償負載不平 衡;同時補償負載無功、諧波和不平衡;
五、諧波含量極低
YFSVG采用了PWM技術、多電平技術和多重化技術,不僅自身產生的諧波含量極低,還能夠對負載的諧波和無功進行補償,實現有源濾波的功能,真正做到多功能化。
六、占地面積較小
由于無需大容量的電容器和電抗器做儲能元件,YFSVG的占地面積通常只有相同容量SVC的50%,甚至更小。所以, 在一些廠礦改造中YFSVG具有很大的優勢。